* Tedeschi P.,
*Maietti A.
*Vásquez Corales E.
*Bonetti G.
*Bergantin C.
*Marchetti N.
*Brandolini V.
Le ricette popolari di rimedi erboristici e di piatti a base di ortica, dal risotto alle frittate, sono assai numerose e testimoniano come già da secoli nelle campagne fossero ben conosciute le proprietà benefiche dell’ortica. Grazie ai moderni strumenti di ricerca oggi possiamo conoscere meglio le sue attività biologiche che ne prospettano un interessante ingrediente nutraceutico.
L’ortica è una pianta verde, presente nelle regioni temperate e tropicali di tutto il mondo. Esistono circa 100 specie del genere Urticae le più comuni sono Urtica dioica, U. urens e U. pilulifera che crescono spontanee nelle aree subtropicali dell’Asia, Europa e Nord America[1-3]. Le foglie sono sempre state considerate per gli effetti antinfiammatori, analgesici, antiossidanti, antiulcerosi, diuretici e nutritivi, inoltre sono state ampiamente utilizzate per la produzione di succhi freschi e/o di infusi per il trattamento sintomatico dell’artrite reumatoide, della rinite allergica e della gotta[4-6]. L’utilizzo alimentare di piante selvatiche è storicamente definito fitoalimurgia (dal greco phytón = pianta e dal latino alimenta urgentia, alimentazione in caso di necessità, urgenza alimentare). Le piante alimurgiche sono piante erbacee che, soprattutto in passato, hanno rappresentato un’importante risorsa alimentare soprattutto per le popolazioni rurali. L’ortica quindi è stata utilizzata, sia anticamente, sia nei periodi di carestia, come alimento e/o come ingrediente di insalate, torte, zuppe e nella preparazioni di tisane[7,8]. Attualmente l’ortica potrebbe esprimere un grande potenziale economico grazie al suo utilizzo in molti settori, come quelli della produzione di alimenti e mangimi ma anche in quello medicinale e cosmetico[9-11]. La conoscenza delle necessità nutrizionali dell’uomo ha consentito di ridurre nel mondo occidentale le patologie da deficit nutrizionali, tuttavia fino all’entrata in vigore del Regolamento CE 1924/2006, il termine “alimenti funzionali” era quasi esclusivamente legato a prodotti di marca che affermavano o suggerivano in modo autoreferenziale di far bene alla salute o a prodotti creati appositamente per essere marcati con degli health claims[12-14]. La definizione oggi comunemente accettata è quella dell’European Food Information Council (EUFIC) che risale al 1999 ed è il frutto del lavoro di una commissione di esperti europei in nutrizione e medicina, che lavorando per tre anni al progetto “FuFoSE” (Functional Food Science in Europe) ha prodotto un documento conclusivo, il “Consensus Document”, dove viene stabilito che “[…] un alimento può essere considerato funzionale se dimostra in maniera soddisfacente di avere effetti positivi su una o più funzioni specifiche dell’organismo che vadano oltre gli effetti nutrizionali normali e in modo tale che sia rilevante per il miglioramento dello stato di salute e di benessere e/o per la riduzione del rischio di malattia. Gli alimenti funzionali devono dimostrare la loro efficacia nelle quantità normalmente consumate nella dieta. Gli alimenti funzionali non sono pillole o pastiglie, ma prodotti che rientrano nelle normali abitudini alimentari”[1-15].
Attualmente gli alimenti funzionali rappresentano un segmento di mercato in rapidissima evoluzione e particolarmente promettente anche se non è semplice fornire stime precise del mercato globale causa la mancanza di una definizione universalmente accettata di questi prodotti. L’introduzione di claims nutrizionali e salutistici rappresenta, a ogni modo, una grande opportunità per l’industria agroalimentare per riposizionare i propri prodotti e per svilupparne di nuovi[16]. Le foglie di U. dioica, dal punto di vista tradizionale, sono un’eccellente risorsa di minerali, proteine, vitamina C e dei gruppi B e K. Inoltre sono ricche di metaboliti secondari di interesse nutraceutico, in particolare di composti fenolici e di carotenoidi[17-19]. Queste caratteristiche conferiscono alle foglie di ortica un notevole potenziale dietetico e nutrizionale e, per tale motivo, è stato considerato opportuno un maggiore approfondimento sul suo valore nutritivo[20,21]. Lo scopo della ricerca è stato quello di studiare l’ortica come nuovo alimento funzionale e/o come ingrediente per la preparazione di alimenti funzionali, il lavoro quindi ha riguardato la messa a punto di metodi analitici necessari per caratterizzare i campioni di ortica spontanea raccolti nell’area emiliano-veneta.
Risultati e discussione
I campioni di ortica selvatica sono stati prelevati in modo random da 14 diverse zone della pianura padana (tabella 1) e sui quali sono state effettuate le analisi per determinare il contenuto di umidità, il contenuto proteico totale, la frazione minerale totale e la composizione in macroelementi e oligoelementi.
In tabella 2 sono riportati i contenuti medi di umidità, proteine totali e frazione minerale totale. I risultati sono riportati per gruppo di campioni.
Il contenuto di umidità medio rilevato nei gruppi di campioni oggetto di analisi è risultato compreso tra il 76,2% del gruppo SG e l’82,4% del gruppo SMP. Il gruppo SG ha presentato inoltre il minor contenuto proteico totale (21,8% su peso secco) e il minor contenuto in ceneri (13,0% su peso secco). Analizzando statisticamente tutti i 14 campioni oggetto di studio, il contenuto medio di umidità risulta essere di 78,5±2,5%, mentre sul peso secco il contenuto proteico medio è di 25,4±2,7% e il contenuto totale in ceneri di 17,3±2,5%. Confrontando i risultati in base ai gruppi di provenienza mediante applicazione del test non parametrico di Kruskal-Wallis (SPSS® 22.0), si ottengono differenze statisticamente significative per il contenuto totale di umidità (p=0,009) e per il contenuto totale di ceneri (p=0,031). L’analisi dei singoli minerali, effettuata mediante spettroscopia atomica (AAS), conferma che le foglie di ortica selvatica sono particolarmente ricche di potassio, calcio e magnesio (tabella 3). L’alto contenuto di potassio e il basso contenuto di sodio confermerebbe i dati di letteratura e potrebbe favorire, con il consumo delle foglie, un possibile effetto protettivo nei confronti di disfunzioni cardiovascolari e neoplastiche[11].
Dai risultati riportati in tabella 4 si evidenzia come la ricchezza di alcuni oligoelementi, in particolare ferro e manganese, delle foglie di ortica sia considerata essenziale per alcune funzioni fisiologiche umane. Infatti il ferro è un costituente fondamentale dell’emoglobina e della mioglobina. È deputato al trasporto di ossigeno e biossido di carbonio, è essenziale negli enzimi che hanno un ruolo chiave nella produzione di energia, nella sintesi di DNA, di collagene, nella produzione di anticorpi e nella conversione del β-carotene in vitamina A. Il manganese opera in molti enzimi coinvolti nel controllo della glicemia, nel metabolismo energetico e nella funzione degli ormoni tiroidei. Fa parte inoltre della superossidodismutasi (SOD). Lo zinco interviene in oltre 200 complessi enzimatici ed è necessario per il corretto funzionamento di molti ormoni, inclusa l’insulina, l’ormone della crescita e gli ormoni sessuali. Lo zinco presente nei vegetali è poco biodisponibile in quanto può essere complessato dall’acido fitico che lo rende non disponibile per l’assorbimento. Il rame è coinvolto in numerose reazioni enzimatiche dell’organismo e si trova diffusamente in tutti gli alimenti, principalmente nei legumi. Una carenza di questo elemento può provocare anemia da carenza di ferro poiché interviene nell’assorbimento del ferro per il trasporto nel sangue e il relativo utilizzo. Tuttavia, alte concentrazioni di vitamina C possono ridurre l’assorbimento di zinco e ferro.
La ricerca della presenza di metalli pesanti ha dato esito negativo perché inferiore ai limiti di rilevabilità dello strumento (AAS). L’analisi statistica dei risultati basata sul gruppo di provenienza evidenzia differenze statisticamente significative tra i 5 gruppi per il contenuto dei microelementi: ferro (p=0,002), manganese (p=0,002), rame (p=0,017) e zinco (p=0,02). Inoltre anche il contenuto di calcio è statisticamente diverso tra i vari gruppi di campioni analizzati (p=0,03). Queste differenze sono probabilmente dovute alle specifiche caratteristiche del terreno in cui la pianta di ortica è cresciuta.
Analisi sulla frazione ad attività antiossidante
Le sostanze ad attività antiossidante presenti nelle foglie di varie specie vegetali e in particolare di ortica sono state riportate in alcuni lavori scientifici e sono da ricondurre principalmente ai composti fenolici[17,18,22,23].
Sui campioni di ortica in esame è stata quindi estratta la frazione fenolica per valutare il contenuto e la relativa capacità antiossidante con il metodo del radicale DPPH. L’estrazione esaustiva della frazione polifenolica dalle foglie di ortica è stata messa a punto, con campioni freschi e liofilizzati, mediante estrazioni ripetute con una miscela acqua/metanolo 80% (Figura 1). Il relativo contenuto di polifenoli totali degli estratti ottenuti dai campioni di ortica è stato valutato con il metodo Folin-Ciocalteu e i risultati sono riportati nella Figura 1.
Successivamente sugli estratti ottenuti con campioni oggetto della ricerca (W1-W14) è stato determinato il contenuto polifenolico totale (Figura 2) e la capacità antiossidante mediante il saggio DPPH (Figura 3).
Riguardo al contenuto polifenolico totale (Figura 2) sono emerse differenze statisticamente significative. In particolare, i campioni W5, W6 e W7 presentano un contenuto polifenolico maggiore rispetto a tutti gli altri campioni.
La valutazione dei risultati basata sul gruppo di provenienza, mette in evidenza differenze statisticamente significative riguardo la determinazione del potere antiossidante nei confronti del radicale DPPH (p=0,002). Questo indica che la provenienza geografica influisce sul potere antiossidante dei campioni oggetto di studio; ciò è dovuto probabilmente alle condizioni di maturazione ed è legato alle specifiche condizioni del terreno e dell’ambiente in cui crescono. Il diverso grado di maturazione può influenzare il metabolismo secondario della pianta, per cui il contenuto totale di polifenoli può variare anche tra campioni provenienti dalla stessa zona geografica. La capacità antiossidante nei confronti del radicale DPPH risulta quindi correlabile al contenuto polifenolico totale (coefficiente di correlazione = 0,864). Infatti, confrontando i risultati riportati nelle figure 2 e 3, i campioni W5, W6 e W7 evidenziano il potere antiossidante migliore grazie al maggior contenuto totale di polifenoli.
La ricerca effettuata sui campioni di ortica selvatica ha evidenziato come le foglie siano ricche di proteine e minerali nutrizionalmente importanti per chi le consuma. Inoltre, le analisi sulle proprietà antiossidanti hanno dimostrato come queste siano collegate alla zona geografica di provenienza. Per questo motivo è stato allestito un campo sperimentale per la coltivazione di ortica e da cui sono stati raccolti i campioni di foglie a diversi stadi vegetativi (Tabella 5).
Dai campioni di foglie sono estratti i polifenoli per ottenere la separazione, l’identificazione e la quantificazione dei componenti principali. Il metodo cromatografico HPLC messo a punto ha permesso di separare e identificare alcune sostanze caratteristiche delle foglie di U. dioica (Figura 4).
In figura 4, è riportato il cromatogramma ottenuto con la separazione HPLC a λ=352nm della frazione fenolica dell’estratto di foglie. L’analisi qualitativa è stata eseguita confrontando i tempi di ritenzione e anche dopo le fortificazioni con gli standard analitici di riferimento, inoltre con l’analisi in LC-MS è stato possibile confermare l’identificazione confrontando gli spettri di frammentazione delle sostanze presenti nei campioni con quelli degli standard analitici di riferimento e con le informazioni riportate nella letteratura scientifica. In tal modo è stato possibile identificare due acidi idrossicinnamici: acido clorogenico e acido caffeilmalico e quattro flavonoidi: rutina, isoquercetina, kaempferolo 3-rutinoside e isorhamnetina 3-rutinoside (tabella 6).
Analisi qualitativa e quantitativa dei carotenoidi
Al pari dei composti fenolici, i carotenoidi rappresentano una classe di metaboliti secondari a interesse nutraceutico caratteristica delle foglie di ortica[21]. Nelle foglie di U. dioica analizzate i due carotenoidi principali sono luteina e β-carotene, assieme ad altre xantofille quali neoxantina e violaxantina. Uno studio condotto su foglie giovani e adulte di U. dioica ha messo in evidenza come la luteina e i suoi isomeri rappresentino più del 60% dei carotenoidi totali; inoltre il contenuto totale di carotenoidi tra foglie giovani e foglie adulte non presentava grandi differenze (51,4 μg/g di sostanza secca per le foglie giovani, 74,8 μg/g per le foglie adulte). Il metodo estrattivo riportato in letteratura[22] è stato modificato nelle condizioni di reazione della saponificazione a caldo consentendo l’idrolisi delle clorofille e, conseguentemente, semplificando notevolmente le analisi in HPLC.
In figura 5 è riportato il cromatogramma della separazione cromatografica dei carotenoidi sull’estratto del campione UD-F. Sono presenti quattro picchi principali che assorbono alla lunghezza d’onda di 450nm. Ne sono stati identificati due, corrispondenti alla luteina (tR=9,69min) ed al β-carotene (tR=18,02min). L’identificazione è stata ottenuta confrontando i tempi di ritenzione con quelli dei corrispondenti standard analitici e con prove di fortificazione degli estratti in esame. È stato quindi possibile quantificare le relative concentrazioni (Tabella 7).
Come per i composti fenolici, anche le maggiori concentrazioni di carotenoidi si ritrovano durante la fase di fioritura. Per tale motivo la fase di fioritura risulta il momento migliore per la raccolta delle foglie destinate a un utilizzo alimentare.
CONCLUSIONI
L’ortica (genere Urtica L.) è una pianta selvatica molto diffusa in tutte le regioni temperate nelle quali la specie perenne U. dioica risulta quella maggiormente diffusa. È una pianta spontanea che si rinviene con facilità in tutti quei terreni particolarmente ricchi di azoto, come possono esserlo quelli in prossimità delle abitazioni o al limitare di macerie e fossati[3,8]. L’utilizzo alimentare delle foglie di ortica affonda le radici nel passato, in particolare riguardo al suo utilizzo come pianta alimurgica. Attualmente l’ortica è al centro di una rivalutazione nel settore industriale alimentare, dove il settore degli alimenti funzionali rappresenta un mercato in rapidissima evoluzione[13-15].
Lo scopo del progetto di ricerca è stato quello di valutare il possibile utilizzo di ortica, in particolare della varietà U. dioica, come nuovo alimento funzionale e/o come ingrediente per la preparazione di nuovi alimenti funzionali. La caratterizzazione di foglie di ortica selvatica ha permesso di valutare il buon contenuto proteico e di alcuni elementi essenziali per diverse funzioni fisiologiche: calcio, magnesio, ferro e manganese. Lo studio delle proprietà antiossidanti ha evidenziato come queste siano variabili in base alla zona geografica di provenienza, indicando un’influenza significativa dello stadio vegetativo su biosintesi e accumulo di composti fenolici da parte della pianta. Il lavoro è proseguito con la caratterizzazione specifica delle due classi di metaboliti secondari a proprietà nutraceutiche delle foglie di U. dioica: i composti fenolici e i carotenoidi. Sulla specie U. dioica sono stati caratterizzati i principali composti fenolici e i carotenoidi, durante le fasi di sviluppo vegetativo con l’obiettivo di valutare il tempo balsamico. I composti fenolici identificati nelle foglie di U. dioica appartengono ai sottogruppi degli acidi idrossicinnamici (acido clorogenico e acido caffeilmalico) e dei flavonoli (rutina, isoquercetina, kaempferolo 3-rutinoside, kaempferolo 3-glucoside e isorhamnetina 3-rutinoside). Per quanto riguarda i carotenoidi sono stati identificati luteina e β-carotene.
L’ortica (U. dioica) è una pianta spontanea che può essere introdotta a livello di coltivazione a basso impatto ambientale con potenzialità di utilizzo multisettoriali. Riguardo al settore industriale alimentare, le foglie hanno dimostrato di possedere un importante valore nutrizionale che può essere sfruttato nell’ottica dello sviluppo e della diffusione di alimenti con caratteristiche funzionali e salutistiche.
*UNIVERSITA DEGLI STUDI DI FERRARA
Dipartimento di Scienze Chimiche e Farmaceutiche
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